Спосіб вилучення золота із золошлакових відходів
Власники патенту UA 2607112:
Винахід відноситься до гірської справи, а саме до гідрометалургії шляхетних металів.
Застосування стандартних засобів гідрометалургії золота до ЗШО з причин специфічності мінералогічного складу не дає задовільних результатів. Золото в ЗШО значною мірою перебуває у сильно дисперсному вигляді, внаслідок впливу високих температур у пічному просторі при спалюванні вугілля у топках. Крім цього в золі присутні незгорілі частинки вугілля, які негативно впливають на процес розчинення золота в розчинах реагентів.
У практиці переробки золотовмісних руд відомий спосіб вилучення золота за допомогою процесу ціанування подрібненої рудної маси, коли шляхетні метали переходять під впливом реагентів у рідку фазу - ціаністий розчин, з якого утилізуються за допомогою різних електрохімічних процесів. (І.М. Масленіцький, Л.В. Чугаєв. Металургія шляхетних металів. М. 1972, 367 с.)
Процес ціанування вважається універсальним для золотовмісних руд, однак у складі руди не повинні бути присутніми мінерали, що володіють сорбційними властивостями по відношенню до золотоціаністого комплексу, наприклад, вуглисті мінерали. Крім цього використання сильнодіючої отруйної речовини - ціаніду натрію або кальцію накладає обмеження застосування цього процесу.
Завданням пропонованого винаходу є створення способу вилучення золота із золошлакових відходів без застосування отруйних реагентів, а також без реагентів, що підвищують собівартість процесу вилуговування золота.
Спосіб здійснюється наступним чином. Золу змішують із водою, причому у воду переходить золото, що у золі від спалювання вугілля. У способі вилучення золота із ЗШОвикористовуються зміни фізико-хімічних властивостей частинок золота при інтенсивному спалюванні вугілля у промислових топках, що призводять до придбання цими частинками здатності при контакті з водою переходити у водну фазу без використання звичайних у гідрометалургії золота реагентів - комплексоутворювачів та реагентів - окислювачів. Частинки золота набувають особливих властивостей внаслідок перетворення їх під час горіння вугілля і впливу високих температур, що набагато перевищують температуру плавлення золота, і механічного впливу на розплавлені крапельки золота вихрових потоків пічних газів з золою. Золото при цьому розбризкується до ультратонких розмірів і навіть нанорозмірів. У цій формі частинки золота набувають нових властивостей у порівнянні зі звичайною кристалічною структурою. А саме наночастинки об'єднуються в кластери, які мають властивість переходити у водну фазу при контакті з водою, звідки далі можуть бути вилучені з водного розчину сорбцією або екстракцією, а потім плавкою переведені в металеву форму.
Перехід золота у водну фазу в даному випадку обумовлений не хімічною взаємодією золота з реагентами - комплексоутворювачами та окислювачами, а у зв'язку з виникненням нової структури, яка має зовсім незвичайні і раніше невідомі властивості, а саме, здатність переходить у водну фазу без зміни валентності. Тому золото, що перейшло у водну фазу, залишається в нульовій валентності, хоча можна припустити, що атоми, що знаходяться на межі кластерів, можуть бути заряджені за рахунок подвійного електричного шару іонів, що знаходяться у воді.
Для збільшення виходу золота із ЗОШ у розчин у воді розчиняється деяка кількість сірчаної кислоти (не більше 0,1%). При цьому вилучення золота у водний розчинзростає до 4-5 разів.
Наважки пилу по 150 г перемішували з водою та водними розчинами солі та кислоти. Далі від освітленого розчину відбирали по 1 л аліквоти та проводили аналіз із застосуванням вугільних сорбентів, які потім відфільтровували, сушили та аналізували пробірною плавкою. Умови проведення дослідів такі:
1. 150 г пилу перемішували із звичайною водопровідною водою, 2,5 літра протягом 20 хвилин;
2. 150 г пилу перемішували з 2,5 л розчину натрію хлористого (0,2%) протягом 6 годин;
3. 150 г пилу перемішували з 2,5 л розчину сірчаної кислоти (0,1%) протягом 6 годин.
Вилучення золота з такого розчину може бути здійснено декількома способами, проте найпростішим і найдешевшим є спосіб сорбцією вугільним сорбентом у вапняному середовищі. Подальша обробка полягає у відділенні сорбенту, регенерації його, виділенні золота з регенеруючих розчинів електролізом та плавці. В результаті виходить сплав шліхового золота як продукція пропонованої технології.
Таким чином, спосіб дозволяє переводити золото у водну фазу, що, у свою чергу, створює умови для здійснення нової технології селективного вилучення золота із золошлакових відходів з високими показниками економічності, без застосування дорогих реагентів.
Технічним результатом використання винаходу є:
1. Можливість вилучення золота із золошлакових відходів;
2. Виключення використання отруйних реагентів;
3. Зниження собівартості процесу вилуговування золота.